Aputehoyksikkö: tekniset tiedot, tarkoitus, laite- ja resurssiilmaisimet

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Apuvoimayksikköä (APU) käytetään useimmiten pääkoneen käynnistämiseen. Tätä laitetta käytetään usein ilmailutekniikassa. Sitä voidaan kuitenkin käyttää myös panssaroiduissa ajoneuvoissa, laivoissa, vetureissa ja autoissa.

APU:n pääominaisuudet

Tällaiselle voimalaitokselle, jossa on ilmanpoisto kompressorin jälkeen, sen virtausnopeus, tämän ilman paine ja myös lämpötila ovat tärkeimmät parametrit. Tässä on kuitenkin syytä huomata, että sellainen ominaisuus kuin ilmanpaine ei ole energiaindikaattori. Toisin sanoen sitä ei voida käyttää APU:n apuvoimayksikön resurssi-indikaattoreiden arvioinnissa. Sen avulla ei myöskään ole mahdollista arvioida työnkulkua. Tästä syystä on tarpeen turvautua sellaisen ehdollisen parametrin käyttöön vastaavana ilmatehona. Lisäksi parametri nimeltä ominaiskulutus on myös tärkeä. Voimalaitokselle, jossa on ilmanpoisto kompressorin jälkeen, se tarkoittaapolttoaineenkulutus tunnissa 1 kW vastaavaa ilmatehoa kohden. Näiden pääominaisuuksien lisäksi on myös pieniä:

• kompressorin vakausmarginaali;
• ylimääräinen ilmasuhde palotilassa;
• käyttönesteen lämpötila ja paine;
• kompressorin, turbiinin jne. tehokerroin (COP).

Lyhyt kuvaus auton ja veturin APU:sta

Jos puhumme vetureista, niin harvoin, mutta silti, käytetään kaasuturbiinivetureita. Tällaisiin ajoneuvoihin on asennettu apuvoimayksikkö päämoottorin käynnistämiseksi. Lisäksi sen avulla toteutetaan yksittäisen veturin liikkeitä ja liikettä.

Jos autossa, jossa oli sähkötehoa ja tyhjäkäyntimoottoria vaativa erikoisvarustelu, APU:na käytettiin melko tunnettuja sähköyksiköitä. On myös syytä huomata, että useissa erikoiskoneissa oli mahdollista käynnistää myös pääkone.

Lentokoneen APU-laite

Koska lentokoneen apuvoimayksikkö, se on kuuman paineilman sekä tasa- ja vaihtovirtasähköenergian lähde, jota voidaan käyttää lentokoneen järjestelmien tehostamiseen.

Kun lentokone on maassa, APU:ta voidaan käyttää täysin kuljetuksen täydellisen autonomian varmistamiseksi. Tätä käytetäänitsenäisyys lentoa edeltävässä valmisteluprosessissa. Tällaista järjestelmää voidaan käyttää vain niillä lentokentillä, jotka sijaitsevat enintään 3 km:n korkeudessa. On myös syytä mainita, että 300 metrin tai muun mallin apuvoimayksiköllä voidaan ottaa sekä paineilmaa että sähköä samanaikaisesti. Paineilma tulee lentokoneen ilmastointijärjestelmään ja sähköä käytetään pääkoneen käynnistämiseen. APU soveltuu hyvin kaasuturbiinimoottorin, sen kiinnitysjärjestelmän, ilmanotto- ja pakojärjestelmän käynnistämiseen sekä järjestelmään, joka mahdollistaa moottorin käynnistyksen ja ohjauksen.

APU-osaston suunnittelu

Järjestelmä on varustettu tyhjennysjärjestelmällä. Alimmassa kohdassa on laite, jota kutsutaan viemärikerääjäksi. Siellä on myös haaraputki, joka on suunniteltu tuomaan nestettä ulos painovoiman avulla. Lentokoneen kaasuturbiinimoottori sijaitsee myös APU-osastossa, joka sijaitsee rungon ei-hermeettisessä peräosassa. Lentoinsinöörin konsolissa on paneeli "Launching the APU". Tämä paneeli sisältää kaikki aputehoyksikön säätimet ja säätimet.

APU TA-6A

Tällainen apulaitteisto, kuten TA-6A, asennetaan useimmiten sellaisiin lentokoneisiin kuin TU-154, IL-62M, IL-76, TU-144, IL-86M, TU-22M. Se voidaan asentaa myös joihinkin maakuljetusyksiköihin. Päätarkoituksena on syöttää paineilmaa lentokoneen päämoottorien käynnistämiseksi maassa paineilman syöttämiseksi ilmastointijärjestelmään.

Tässä on tärkeää huomata, että tätä APU:ta voidaan käyttää koneen sähköverkon syöttämiseen sekä AC- että DC-maassa, ja mikä tärkeintä, sitä voidaan käyttää samaan tarkoitukseen lennon aikana, jos päävirtalähde järjestelmä epäonnistuu. Itse yksikkö esitetään yksiakselisena kaasuturbiinimoottorina, jossa on ilmanpoisto kompressorin takana. Tämä viittaa siihen, että TA-6A-apuvoimayksikön pääominaisuudet ovat vuotoilman virtausnopeus, paine ja lämpötila. Tämä laite koostuu useista pääelementeistä. Ensimmäinen pääkokoonpano sisältää vaihteiston käynnistysgeneraattorilla. Mukana on myös laturi sekä useita muita lisälaitteita. Kaikki ne ovat välttämättömiä moottorin normaalin toiminnan varmistamiseksi. Kompressorina käytetään kolmivaiheista diagonaali-aksiaalielementtiä.

Ukrainan asevoimien indikaattorit TA-6A

Laitteessa on seuraavat päätiedot:

1. Roottorin pyörimissuunta suuttimen sivulta on oikea.
2. Toinen tärkeä parametri on turboahtimen roottorin nopeus. Kun moottoria korjataan tyhjäkäynnillä, lämpötila-alueen tulee olla noin 60 celsiusastetta. Prosentteina indikaattorin tulisi olla 99 ± 0,5 %. Jos puhumme kierroksista minuutissa, indikaattorin tulisi olla alueella23950±48.
3. Mitä tulee pääkäyttötilaan, roottorin nopeuden muutos on sallittu välillä 97 - 101%.
4. On olemassa sellainen parametri kuin moottorin tärinäylikuormitus. Käyttöiän alussa tämän kertoimen tulee olla 4,5. Käyttöiän lopussa se voi nousta enintään arvoon 6,0.
5. On olemassa sellainen parametri kuin kylmäkuormajakson kesto. Suurin arvo on rajoitettu 32 sekuntiin.
6. Kylmän kuorman aikana roottorin nopeuden tulee olla 19–23 % enimmäistehosta.

Moottorin toiminta TA-6A

Apuvoimayksikön toiminnan aikana kompressori imee ilmakehän ilmaa ristikon ja säteittäisympyrän kautta. Kompressorissa on kolme vaihetta, joiden läpi kulkemisen jälkeen ilma puristetaan ja syötetään kaasunkeräimen koteloon. Sieltä suurin osa valitusta aineesta tulee polttokammioon. Loput voidaan ohjata pakoputken kierukkaan ja päästää takaisin ilmaan pakoputken kautta tai se voidaan toimittaa kuluttajalle.

On syytä huomata, että polttokammioon syötetty ilma on jaettu kahteen virtaan - ensisijaiseen ja toissijaiseen. Mitä tulee primäärivirtaukseen, se tulee paloalueelle höyrystinputkien sekä liekkiputken päässä olevien reikien kautta. Samat höyrystinputket syöttävät polttoainetta myös käynnistyssarjasta.

Toisiovirtaus seuraa tietyn määrän reikiä. Heidän jälkeensäkulkeessaan läpi, se tulee samaan osastoon kuin aine ensimmäisestä virrasta. Tässä säiliössä nämä virtaukset sekoitetaan kaasun kanssa, mikä mahdollistaa halutun lämpötilan saavuttamisen koko suoraan turbiiniin tulevalle kaasuvirralle. On myös syytä huomata, että kammion seinissä on aukkoja. Niiden läpi pieni määrä ilmaa kulkee sisään ja käytetään siellä kammion seinien jäähdyttämiseen.

Helikopterin APU

Helikopterin lisävaruste eroaa jonkin verran lentokoneeseen asennetusta lisävarusteesta. Laitteen pääkomponentit olivat pari moottoria sekä vaihdelaatikko. Jos tällainen tarve ilmenee, yhden moottorin teho riittää jatkamaan lentää. On myös syytä huomata, että asennuksen oikea ja vasen moottori ovat vaihdettavissa. Tämä riippuu kuitenkin siitä, että pakoputkea on mahdollista kääntää. Itse moottori sisältää sellaisia elementtejä kuin pyörivillä siipillä varustettu kompressori, polttokammio, kompressoriturbiini ja kääntöturbiini, joka välittää voiman jousiakselin kautta VR-8-vaihteistoon. Siellä on myös pakolaite ja lisävarusteen käyttölaatikko.